開關系統的製作方法
2023-09-18 13:23:15
專利名稱：開關系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種手動及遙控開關系統，用戶使用該系統可任選地接通/關斷在各不同地區內多個負載中的任何負載，更具體地，涉及一種通過操縱一手動開關或一遙控開關來開關一施加給負載的電源，控制到被設置在多個相互間被阻斷的腔室內的負載的電源供電，在各腔室內顯示各負載的通/斷狀態及操作可能性，並如果需要，任選地控制到負載的電源供電的開關系統。
通常，在電源的開關中已使用有手動開關或遙控開關。常規的開關有一缺陷，即用戶經常在其原本的位置操作手動開關且攜帶有一遙控器。
因此，為解決常規裝置中的以上問題，本發明的一個目的是提供一種任選地開關設置在相互阻斷的各腔室中的其它腔室內的負載的電源並通過控制一手動開關及一遙控開關中一個開關執行開關操作的開關系統。
本發明的另一個目的是提供一種可接收並傳送不同的控制信號的開關系統，其中一控制部分與一負載部分通過一信號傳輸線連接。
為實現本發明的上述目的，提供有一用於控制施加給負載的電源的開關系統，該系統包括用於開關電源的開關裝置，用於生成一紅外線信號以控制該開關裝置的遙控器；用於將自該遙控器提供的紅外線信號轉換成電信號的接收裝置；連接在該接收裝置的輸出端與一電源線之間的手動開關；及用於根據接收裝置的電信號或來自手動開關的一輸入電壓控制開關裝置的控制信號生成裝置。
另外，提供有一種包括至少兩個或多個負載並開關施加給這些負載的一電源的開關系統，該系統包括耦合在各負載與該電源之間，用於開關施加給這些負載的該電源的開關裝置；兩個或多個用於生成一紅外信號以控制開關裝置的接通/關斷的遙控器；兩個或多個用於將自該遙控器提供的紅外線信號轉換成電信號的接收裝置；連接在這些接收裝置的輸出端與一電源線之間，用於提供控制信號以分別控制負載的手動開關；用於在來自接收裝置的電信號中或自手動開關提供的電壓中提供信號以控制同一負載，並給控制信號生成裝置的信號組合裝置；及用於根據自該信號組合裝置提供的信號控制開關裝置的控制信號生成裝置。
而且，提供有一種用於開關施加給多個負載的一電源的開關系統，該系統包括耦合至各負載，用於開關施加給各負載的該電源的第一開關裝置；用於生成一紅外線信號以控制該開關裝置的遙控器；用於將自該遙控器提供的紅外線信號轉換成電信號的第一接收裝置；連接在該接收裝置的輸出端與一電源線之間的手動開關；用於編碼並傳送自該接收裝置及該手動開關中任何一個提供的電信號給第二接收裝置的信號傳輸裝置；用於解碼自該信號傳輸裝置提供的信號，並控制第一開關裝置的第二接收裝置。
圖1為根據本發明的一個優選實施例的一開關系統的電路圖。
圖2A至2C為根據本發明的另外的優選實施例的一開關系統的電路圖。
圖3A和3B為根據本發明的另一個優選實施例的一開關系統的電路圖。
圖4A和4B為示出對圖3的優選實施例進行改進的電路圖。
以下將參照附圖對本發明的優選實施例進行描述。
圖1例示了根據本發明的一個優選實施例的一開關系統。第一負載L1通過開關裝置的第一三端雙向可控矽開關S1與電源相連，並且，第二至第五負載L2-L5通過第二至第五三端雙向可控矽開關S2-S5被並行地分別配置。交流電源被連接至一將交流電轉換成直流電的全波路流器電路BD。一耦合至該全波整流器電路BD的一輸出端的穩壓器10提供一穩定的電壓給開關電路的各元件。
在另一方面，本發明的開關系統包括一生成用於任選地開關各負載的一紅外線信號給一信號接收器30A的遙控器20A，該遙控器20A可採用一例如為TC914BP的集成電路。信號接收器30A接收自遙控器20A提供的紅外線信號並將其轉換成一電信號。該接收器30A可採用一例如為TC9149P或TC9150P的集成電路。接收器30A的各輸出端與一抖動防止器40A的各輸入端相連。該抖動防止器40A可採用一例如為MC14490P的集成電路。連接在接收器30A的五個輸出端與抖動防止器40A的第一至第五輸入端之間的第一至第五按鈕開關31A-35A被耦合至穩壓器10的一輸出端。
抖動防止器40A的輸出端被分開連接至第一至第三控制信號生成器80A、80B和80C的輸入端用於分別控制開關裝置的三端雙向可控矽開關S1-S5。各控制信號生成器80A、80B及80C可採用一4027的集成電路。各控制信號生成器80A、80B及80C輸出多對二進位信號。每對二進位信號的第一信號驅動一第一發光二極體(D1-D5中的一個)以顯示相應負載的一關斷狀態，而一第二信號經光耦合器41-45推動三端雙向可控矽開關S1-S5。
由參考標號90所表示的多個開關SW1-SW10示為一DIP開關，並切斷一未用負載的電路。
通過該DIP開關90，當各負載的電路被切換至「接通」時，第二綠LED燈D6-D10發光。當各負載的電路被切換至「斷開」時，第一紅LED燈D1-D5發光。當各負載未用時，所有的綠及紅LED燈D1-D10不發光。因此，可容易地識別各多個負載的通/斷狀態和使用的可能性，並且通過選擇地使用僅需的負載而有效地節電。參考標號F1-F5表示安裝在各負載中防止過載造成破壞的保險絲，MS1-MS5表示用於分別手動控制各負載的常規的手動開關。
以下將描述根據本發明的一個優選實施例的開關系統的操作。首先，如果遙控器20A生成用於將電源施加給第一負載的紅外線信號，信號接收器30A接收自該遙控器20A提供的紅外線信號，將其轉換成一電信號並通過一第一輸出端輸出該經轉換的信號。該輸出信號經第一控制信號生成器80A及DIP開關90驅動第一光耦合器41。因此，由於第一三端雙向可控矽開關S1被接通，電源施加給第一負載L1。這裡，抖動防止器40A具有防止輸入信號不正確的操作。
否則，手動開關可被操縱用於提供或切斷給負載的電能。例如，如果一第二按鈕開關32A處於「接通」狀態，電源的一預定電壓經抖動防止器40A被提供給第一控制信號生成器80A的第二輸入端，且第二光耦合器42被接通。這樣，由於第二三端雙向可控矽開關S2被接通，電源被施加給第二負載L2。
以上所述涉及分別控制並行的兩負載的操作，但同樣的開關操作的控制被執行用於圖中所示的多個負載。並且，可適用於六個或更多個負載而不超過本發明的技術範圍。
圖2A至2C例示了根據本發明的另一個實施例的開關系統的電路圖。
執行與圖1中同樣的功能的元件用相同的參考標號表示，並省略對相同的元件的描述。該實施例的開關系統在多個負載被設置在至少兩個或多個斷開的腔室內的情況下，具有控制在相互斷開的不同的腔室內的各負載的功能。該優選實施例示出了用於分別控制在相互斷開的三個腔室內的五個負載的結構。該實施例包括三個遙控器20A、20B和20C以便與圖1的優選實施例相同的遙控器被分別配置在三個腔室中；用於將各遙控器20A、20B和20C的相應信號轉換成電信號的信號接收器30A、30B和30C；及位於接收器30A、30B及30C的輸出端與一電源線的兩兩之間與五個負載一樣多的各開關31A-35A、31B-35B及31C-35C。
各信號接收器30A或30B或30C經過抖動防止器40A或40B或40C輸出信號。即，各接收器30A、20B和30C分別經過抖動防止器40A、40B和40C輸出相應的信號。信號組合裝置70組合由不同組生成的信號用於控制相同的負載，並提供經組合的信號給控制信號生成器80。在控制信號生成器80的前部的電容器C位於電源與地之間。該電容目的是保持負載處於關斷，即使電源在停電延遲大約5秒鐘後被施加的情況下。由於控制信號生成器80的結構與圖1的實施例相同，省去對其的描述。
位於抖動防止器40A及信號組合裝置70之間的顯示單元50顯示安裝在不同腔室內的負載的操作狀態。該顯示單元50包括有第四至第十二控制信號生成器51-59，用於當來自輸出多對二進位信號中的一對的抖動防止器40A的各信號被輸入時，根據該信號電平生成一高信號到兩輸出端的一個，並包括有多個用於當第四至第十二控制信號生成器51-59的輸出處於「高」狀態時，執行一操作的LED燈L11-L40。DIP開關60由多個位於抖動防止器40A與信號組合裝置70A之間的開關SW11-SW25組成。
將圖2的實施例的操作更具體的描述。由於經過第一抖動防止器40A提供給控制信號生成器80的信號的操作與圖1的實施例相同，不需作特別的描述。直至信號組合裝置70之前的包括第一遙控器20A、第一接收器30A及第一按鈕開關31A-35A組成的電路被裝於一第一腔室內。直至信號組合裝置70之前的包括第二遙控裝置20B、第二接收器30B及第二按鈕開關31B-35B組成的電路被裝於一第二腔室內。直至信號組合裝置70之前的包括第三遙控器20C、第三接收器30C及第三按鈕開關31C-35C組成的電路被裝於一第三腔室內。將描述由裝於第二腔室內的第二遙控器20B控制第一腔室的第一負載的例子。如果由第二遙控器20B輸出第一負載的接通信號，該接通信號經第二抖動防止器40B被提供給第一控制信號生成器80A。該第一控制信號生成器80A使LED燈D6被點亮，並同時通過接通三端雙向可控矽開關41而亮燈給第一負載L1。這裡，經過第二抖動防止器40B的第一接通信號被同時提供給第四控制信號生成器51、第七控制信號生成器54及第十控制信號生成器57，並從而點亮LED燈D11，LED燈D16和LED燈D21，因此，在各腔室中可識別第一負載L1是「接通」。
即使只例示了一個實施例，但容易理解相應於各個負載在各自的腔室中的控制操作。如果安裝在第一腔室中的第一負載L1的控制不打算在第三腔室中被執行，將第一負載通過將DIP開關60中的一開關SW21切換至「關斷」而不在第三腔室被控制。自然，本領域中的普通技術人員可容易地理解該操作原理的應用。
圖3例示了根據本發明的另一個優選實施例的開關系統的電路圖。本發明的該開關系統主要由一控制部分和一負載部分組成。該控制部分與負載部分通過一對導線L1和L2相連接。該優選實施例的開關系統在多個負載被設置在至少兩個或多個斷開的腔室內的情況下，具有控制在相互斷開的不同腔室中的各負載的功能。該優選實施例示出了用於分別控制在互相斷開的三個腔室中的五個負載的結構。該實施例包括三個遙控器20A、20B和20C以使與圖1的優選實施例相同的遙控器被分別配置在三個腔室中。該遙控器可採用例如為TC9148P的集成電路。該實施例包括有用於將各遙控器20A、20B及20C的相應的信號轉換成電信號的信號接收器30A、30B和30C，及位於接收器30A、30B和30C的輸出端與電源線兩兩之間的與五個負載一樣多的各開關31A-35A、31B-35B及31C-35C這些信號接收器30A、30B及30C可採用例如為TC9149P或TC9150P的集成電路。
信號接收器30A、30B及30C的各輸出端經過DIP開關40和矩陣單元50與一信號傳輸單元60相連。信號傳輸單元60的輸出通過一對導線L1和L2被提供給如圖3B所示的負載部分。信號傳輸單元60的輸出也被提供給一LED顯示單元70。這裡，矩陣單元50和信號傳輸單元60可分別採用例如為HD4049和KS5808的集成電路。
LED顯示單元70由一信號解碼器71、矩陣單元72、LED驅動信號生成器73及LED顯示元件組成。最好手動控制的一DIP開關位於LED顯示單元與LED驅動信號生成器73之間。這裡，信號解碼器71、矩陣單元72、LED驅動信號生成器73可以分別採用例如為KT3170、CD4028和HD4027的集成電路。這裡，只對第一接收器30A的輸出端進行描述，但第二及第三接收器30B和30C的輸出端也具有自DIP開關40到一對導線L1和L2相同的構成。
負載部分包括用於解碼來自導線L1和L2的傳輸信號的接收裝置80。該接收裝置80與一矩陣單元90相連，且矩陣單元90的輸出端與一控制信號生成器100相連。接收裝置80和矩陣單元90可分別採用例如為KT3170和CD4028的集成電路。控制信號生成器100可採用例如為HD4027的集成電路。
在另一方面，交流電源通過開關裝置的一第一三端雙向可控矽開關S1被連接至第一負載L1。並且，第二至第五負載L2-L5通過第二至第五三端雙向可控矽開關S2-S5被並行地分別配置。開關MS6-MS10位於電開關裝置的各三端雙向可控矽開關與各負載之間。這些開關具有手動控制和電動控制負載的功能。當第一接觸器M1接觸第一節點(a)時，負載被電動控制。當第一接觸器M1接觸第二節點(b)時，負載被手動控制。在第一接觸器M1接觸第二節點(b)的狀態中，即在手動控制的狀態中，第二接觸器M2起到通/斷負載的作用。交流電源被連接至將交流電流轉換成直流電流的一全波整流器電路BD。耦合至該全波整流器電路BD的一輸出端的穩壓器10提供一穩定電壓給本發明的系統。
在另一方面，各控制信號生成器100A、100B和100C輸出多對二進位信號。各對二進位信號的一第一信號驅動一第一發光二極體(D1-D5中的一個)以顯示相應負載的關斷狀態，且一第二信號經過光耦合器41-45接通三端雙向可控矽開關S1-S5。
由參考標號110所表示的多個開關SW1-SW10示為一DIP開關，並切斷未用負載的電路。
通過DIP開關100，當各負載的開關電路被切換至「接通」時，第二綠LED燈D6-D10發光，當各負載的開關電路被切換至「關斷」時，第一紅LED燈D1-D5發光。當各負載未被使用時，所有的綠及紅LED燈D1-D10不發光。從而，可容易地識別各多個負載的通/斷狀態和負載的使用可能性，並通過選擇地使用僅需的負載而有效地節電。參考標號F1-F5表示安裝在各負載內防止過載造成的破壞的保險絲。
以下將描述該實施例的開關系統的操作。首先，遙控器20A生成用於將電源施加於第一負載的紅外線信號。接收器30A接收該紅外線信號，將其轉換成一電信號並通過一第一輸出端輸出該經轉換的信號。該信號通過矩陣單元50被匹配，且該經匹配的信號在一信號傳輸單元60中被編碼並通過一對導線L1和L2被提供給負載部分。來自信號傳輸單元60的經編碼的信號也被提供給控制部分中的LED顯示單元70。顯示單元70中的信號解碼器71解碼該經編碼的信號，並輸出一經解碼的信號經過矩陣單元72給LED驅動信號生成器73。因此，由於LED驅動信號生成器73驅動一相應的LED，可識別負載的操作狀態。
通過導線L1和L2，來自信號傳輸單元60的經編碼的信號輸入被提供給接收裝置80。該接收裝置80解碼該經編碼的信號並經矩陣單元90輸出該經解碼的信號給控制信號生成器100。該控制信號生成器100驅動一第一光耦合器41，且電源通過第一三端雙向可控矽開關S1的接通而被提供給第一負載L1。
由第一遙控器20A、第一接收器30A和第一按鈕開關31A-35A控制的一控制部分被安裝在一第一腔室內。由第二遙控器20B、第二接收器30B和第二按鈕開關31B-35B控制的一控制部分被安裝在一第二腔室內。由第三遙控器20C、第三接收器30C和第三按鈕開關31C-35C控制的一控制部分被安裝在一第三腔室內。通過以上所述可充分理解由安裝在第二腔室中的第二遙控器20B控制第一腔室的第一負載L1的例子。
圖4A和4B例示了一對圖32的實施例進行改進的電路圖，該實施例的結構省去了用於傳送電源及來自圖3的實施例的信號的轉換器OPT和IPT。但其它的元件與圖3相同，因此選用與圖3相同的參考標號表示相同的元件。不需作進一步的描述，本領域的普通技術人員可完全理解該實施例的結構和操作。而且，在虛線內所示的各第二和第三方框II及III與第一方框I中完全一樣，所以省去對其的描述。
在圖3及4的優選實施例中，信號傳輸裝置50和60、接收裝置80，90和100及LED顯示單元71，72和73的集成電路可分別由一簡單的集成電路塊組成。並且，在本發明的控制部分與負載部分之間的信號線可用通常熟知的內部自動控制器連接。
如上所述，根據本發明的開關系統通過一手動開關和一遙控器執行一相互的開關操作，顯示各負載的狀態並停止一未用的開關電路的操作。並且，該開關系統可在各腔室中任選地控制設置在多個相互間阻斷的腔室內的負載，，並顯示至各腔室的負載的控制狀態。該開關系統起到防護裝置防止對預定負載的控制的良好作用。如果需要，可被安裝在任何腔室內，並有效地節電且便於用戶的開關操作。
權利要求
1.一種用於控制施加於負載的電源的開關系統，該系統包括用於開關所述電源的開關裝置；用於生成一紅外線信號以控制所述開關裝置的遙控器；用於將自所述遙控器提供的紅外線信號轉換成一電信號的接收裝置；連接在所述接收裝置的輸出端與一電源線之間的手動開關；及用於根據所述接收裝置的電信號或來自所述手動開關的一輸入電壓控制所述開關裝置的控制信號生成裝置。
2.根據權利要求1所述的開關系統，還包括有一位於所述控制信號生成裝置之前，用於防止自所述手動開關和所述接收裝置輸入的信號的抖動的抖動防止器。
3.根據權利要求1或2所述的開關系統，還包括有一與所述控制信號生成裝置的輸出端相連接的DIP開關。
4.根據權利要求3所述的開關系統，還包括有耦合至所述DIP開關的輸出端，用於顯示負載的通/斷狀態的LED燈。
5.一種用於包括至少兩個或多個負載並開關一要施加給所述負載的電源的開關系統，該系統包括耦合在各所述負載與所述電源之間，用於開關施加給負載的電源的開關裝置；兩個或多個用於生成一紅外線信號以控制所述開關裝置的接通/關斷的遙控器；兩個或多個用於將自所述遙控器提供的紅外線信號轉換成一電信號的接收裝置；連接在所述接收裝置的輸出端與一電源線之間，用於提供控制信號以分別控制所述負載的手動開關；用於在來自所述接收裝置的電信號或自所述手動開關提供的電壓中提供信號以控制同一負載，以控制信號生成裝置的信號組合裝置；及用於根據自所述信號組合裝置輸入的信號控制所述開關裝置的控制信號生成裝置。
6.根據權利要求5所述的開關系統，還包括有一位於所述接收裝置與所述信號組合裝置之間，用於防止自所述手動開關和所述接收裝置輸入的信號的抖動的抖動防止器。
7.根據權利要求6所述的開關系統，還包括有至少兩個或多個連接至所述抖動防止器的輸出端，用於顯示各所述負載的通/斷狀態的顯示單元。
8.根據權利要求5所述的開關系統，還包括有一連接至所述信號組合裝置的輸入端，包括多個第一開關以接通/關斷輸入至所述信號組合裝置的信號的DIP開關。
9.根據權利要求5所述的開關系統，還包括有多個位於各負載與一電源線之間，用於手動控制一施加的電壓的第二開關。
10.根據權利要求5所述的開關系統，其中所述控制信號生成裝置包括即使在供電暫停延遲大約5秒後，電源被施加時保持負載為關斷的復位單元。
11.一種用於開關施加於多個負載的電源的開關系統，該系統包括耦合至各負載，用於開關施加於各個負載的電源的第一開關裝置；用於生成一紅外線信號以控制所述開關裝置的遙控器；用於將來自所述遙控器的紅外線信號轉換成一電信號的第一接收裝置；連接在所述接收裝置的輸出端與一電源線之間的手動開關；用於編碼自任何一所述接收裝置及所述手動開關提供的電信號並傳輸至第二接收裝置的信號傳輸裝置；及用於解碼自所述信號傳輸裝置提供的信號，並控制所述第一開關裝置的第二接收裝置。
12.根據權利要求11所述的開關系統，還包括有至少兩個或多個連接至所述信號傳輸裝置的輸出端，用於顯示各所述負載的通/斷狀態的顯示單元。
13.根據權利要求11所述的開關系統，還包括有多個連接在各負載與開關裝置之間，用於選擇電動或手動開關操作中的一種的第二開關。
14.根據權利要求13所述的開關系統，其中多個所述第二開關包括一用於當選擇手動開關操作時，接通/關斷相應負載的第三開關。
15.根據權利要求11所述的開關系統，其中所述遙控器、接收裝置和信號傳輸裝置由多組組成。
16.根據權利要求15所述的開關系統，其中自所述多組輸出的信號被輸入一對信號傳輸線。
17.根據權利要求11或12所述的開關系統，其中所述信號傳輸裝置、所述接收裝置及所述顯示單元的集成電路分別由一單一的集成電路塊組成。
全文摘要
本發明涉及一種手動及遙控開關系統，用戶使用該系統可任選地接通/關斷在不同地區內多個負載中的任何負載，該開關系統通過操縱一手動開關或一遙控開關來開關施加於負載的一電源，以一在各不同的腔室中的遙控器控制一施加於設置在多個相互間阻斷的腔室內的負載的電源，並包括一防止在各腔室內的其它腔室的負載控制的防護裝置。因此，本發明提供了可容易地控制安裝在多個相互間阻斷的腔室內的負載的開關系統。
文檔編號H04Q9/00GK1121382SQ94191842
公開日1996年4月24日 申請日期1994年3月28日 優先權日1993年4月21日
發明者樸炯植 申請人:樸炯植